У США за підтримки Міністерства енергетики вчені ведуть розробки програмних інструментів для моделювання всіх основних процесів у Всесвіті. Більш того, такі інструменти частково готові і чекають розгортання нових суперкомп’ютерів екзафлопсного класу, таких як Aurora і Frontier. Завершення проекту обіцяє відкрити таємниці зародження і розвитку Всесвіту, а також дозволить прогнозувати майбутнє.
Проект ExaSky ведеться вченими Аргонської національної лабораторії. Вважається, що це одна з найважливіших програм в науці про Землю і космос, яка виконуватиметься з запуском в експлуатацію суперкомп’ютерів екзафлопсного класу. Важливим аспектом нових платформ стане акцент на обчислення графічними процесорами. Тому код проекту ExaSky активно адаптується для роботи на процесорах Intel, NVIDIA і AMD.
Для запуску на нових суперкомп’ютерах (GPU) адаптуються два коди, які дуже відрізняються один від одного – HACC (Hardware/Hybrid Accelerated Cosmology Code) на основі рівнянь Лагранжа і Nyx (метод адаптивних мереж).
«Ідея полягає в тому, що аналогічні фізичні моделі в обох кодах повинні забезпечити аналогічні результати в масі різних масштабів, навіть якщо в цих двох кодах використовуються різні обчислювальні підходи. Отримання схожих результатів в обох моделях допоможе підтвердити наше розуміння фізичних процесів, що відбуваються в природі. Після цього ми можемо додати нові функції, такі як зореутворення, для відтворення за допомогою моделювання, а також спостережувані дані огляду неба, щоб перевірити наші результати і оживити симуляцію», – пояснюють розробники.
Нові суперкомп’ютери екзафлопсного класу дадуть можливість включати складнішу фізику з урахуванням широкого спектра вхідних даних, таких як наявність масивних нейтрино, моделі утворення зірок і галактик, а також декількох джерел астрофізичного зворотного зв’язку, таких як активні галактичні ядра, галактичні вітри і вибухи наднових. Ці події будуть включені в обидва коди і працюватимуть на великих мережах з вищою роздільною здатністю.
Моделювання і постійна звірка передбачень з реальними спостереженнями неба допоможуть розкрити безліч таємниць Всесвіту, включаючи, як сподіваються вчені, таємницю темної матерії і енергії. На сьогодні команда ExaSky включила у свої коди моделі фізики газу і мережевої моделі, а також додала передові програмні технології для аналізу даних моделювання. Наступним кроком стане додавання фізики і тестування програмного забезпечення на обладнанні наступного покоління в міру того, як системи будуть введені в експлуатацію.
Читайте також:
Leave a Reply